有機硅材料，也稱硅膠，是一種在增材制造領(lǐng)域中廣受歡迎的材料，具有良好的耐熱性和耐化學性、生物相容性和阻燃性。通常，硅膠材料被用于注塑成型等傳統(tǒng)制造工藝。然而，由于其高粘度和耐溫性，很難進行 3D 打印。此外，液體硅膠的加工也受到一些限制，包括固化過程。然而，市場上圍繞硅膠3D 打印開發(fā)的工藝也越來越多，一些從業(yè)者致力于特定 3D 打印機的設(shè)計。

如今，市面上用于增材制造硅膠部件的工藝包括材料沉積、光聚合、或者類似于注塑成型的方法，本期文章中列舉了一些市場上的硅膠3D打印機，具體案例如下：

Prayasta 的Silimac P250 硅膠 3D 打印機適合 3D 打印假肢

Prayasta 是一家印度初創(chuàng)公司，正在開發(fā)用于下一代乳腺癌治療的軟組織植入假體。他們希望制造出抗破裂且在形狀、尺寸、重量、觸感和感覺方面完全個性化定制的植入物和假體，而有機硅是他們研發(fā)的關(guān)鍵部分。因此，這家初創(chuàng)公司開發(fā)了自己的技術(shù)，即專為植入級硅膠設(shè)計的植入級彈性體增材制造 (iEAM)技術(shù)。此外，他們甚至出售自己的解決方案 Silimac P250。作為“植入級”彈性體和 3D 打印的未來，Prayasta公司提出自行設(shè)計的 Silimac P250新型硅膠3D打印機，這是一種使用注射器擠出和實時固化混合物打印硅膠的新方法。打印機一次填充最多可容納 14,000 毫升材料，使其適用于生產(chǎn)，并為打印室提供內(nèi)置紫外線消毒功能，使其特別適用于醫(yī)療應用。它精確、快速，構(gòu)建平臺體積為 250 x 250 x 250 毫米，打印分辨率為 50 微米。

圖片來源：Prayasta

Spectroplast 的 SAM打印機

Spectroplast是一家位于瑞士蘇黎世的 3D 打印公司。它通過 SAM 打印機為工業(yè)和醫(yī)療保健市場提供有機硅增材制造領(lǐng)域的解決方案。SAM（Silicone Additive Manufacturing）是一款使用同名技術(shù)（Silicon Additive Manufacturing）并使用DLP（Digital Light Processing）投影儀的硅膠3D打印機。它的尺寸為 430x510x820 毫米，打印體積為 75x134x100 毫米，其專利技術(shù)使其無需模具即可直接制造純硅膠，非常適合與注塑成型互補的工業(yè)和醫(yī)療最終用途產(chǎn)品。它快速、環(huán)保且具有成本效益，具有完全的設(shè)計自由度和高質(zhì)量的打印件。

圖片來源：Spectroplast

Lynxter 的 S300X 工業(yè)和醫(yī)療 IDEX 硅膠 3D 打印機

Lynxter 是一家法國 3D 打印機制造商，該公司的目標是借助 S300X打印機打造一款不僅準確、高效、堅固而且緊湊的 3D 打印機。此外，它還能夠打印許多難處理的材料：聚氨酯，尤其是硅膠。據(jù) Lynxter 稱，S300X 非常適合用于生產(chǎn)假肢和矯形器的醫(yī)療行業(yè)。在機器的功能方面，3D 打印機使用了 IDEX 技術(shù)。這允許 3D 打印解決方案使用雙擠出頭?？傮w而言，S300X 可提供 300 x 250 x 200 毫米的打印量，材料尺寸為 1000 x 629 x887 毫米。3D 打印機還具有一些附加功能，例如可以達到160℃的加熱打印板，而機器的外殼可以達到 40℃。此外，它有一個帶有網(wǎng)絡(luò)界面的獨立觸摸屏。最后，S300X 能夠在 XY 軸上以12.5 微米的分辨率打印 800 毫米/秒，在 Z 軸上以 1 微米的分辨率打印 50毫米/秒。

圖片來源：Lynxter

innovatiQ 的 LiQ320 硅膠 3D 打印機

innovatiQ 的 LiQ 3203D 打印機可輕松使用液態(tài)硅膠增材制造精密原型和終端零件。該系統(tǒng)的打印幅面為 250 x 320 x 150 毫米，打印速度為 10-150 毫米/秒。重量約為390 公斤，使用的技術(shù)是液體增材制造 (LAM)。在兼容材料方面，值得一提的是 SILASTIC? 3D 3335 液態(tài)硅橡膠 (LSR)。材料的特性可以定制，因此用戶可以決定他們想要的是柔軟、柔韌還是堅硬的產(chǎn)品。此外，打印過程涉及高溫鹵素燈，用于固化材料。結(jié)果，可以減少總的生產(chǎn)時間，同時還消除了后處理的需要。

Delta Tower Fluid MT 3D 打印機

Delta Tower Fluid MT 是由瑞士制造商 Deltatower 開發(fā)的 3D 打印機。它是一臺 Delta 運動學 FDM 機器，因此它的打印托盤是圓形的，最大工作區(qū)域為 420 毫米 x 400 毫米。除了能夠同時處理多種材料外，Delta Tower Fluid MT 還配備了高精度體積計量系統(tǒng)。使用這種方法，可以使用低粘度到高粘度的流體和糊狀物制造模型，例如硅樹脂、LSR、樹脂、PU 或陶瓷等。它還具有多工具系統(tǒng)，可以打印支撐結(jié)構(gòu)、具有不同硬度和特性的各種材料，或加速紫外線固化。最后，這臺 3D 打印機值得強調(diào)的一個有趣功能是可以通過縮回材料實現(xiàn)向后擠壓。

圖片來源：Deltatower

San Draw 的 S053 硅膠 3D 打印機

San Draw 是一家成立于硅谷、總部位于臺灣的 3D 打印公司。他們開發(fā)了自己的硅樹脂 3D 打印技術(shù)，稱為 FAM（流體增材制造）。FAM 專為打印大多數(shù)類型的有機硅而設(shè)計，所有 San Draw 打印機都使用該技術(shù)。S053 打印機是他們的最新型號，尺寸為 490x470x630 毫米，打印量為 200x150x100 毫米。它能夠使用完全生物相容的有機硅進行打印，因此它的用途通常用于醫(yī)療應用。

圖片來源：San Draw

Silprin 的硅膠 3D 打印機

Siliprin 的硅膠 3D 打印機是一種桌面 3D 打印解決方案。該機器具有 400 x 400 x 250 毫米的打印體積、7 英寸觸摸屏和開源控制系統(tǒng)。材料方面，它擁有600毫升容量，墨盒可更換，粘性材料擠出能力高達2KN，打印壽命長達18小時。該公司推薦的材料是Dragon Skin 10A – VF，但用戶可以選擇測試新材料。該解決方案專為軟機器人應用以及創(chuàng)建管道和通道而設(shè)計。

圖片來源：Siliprin

Desktop Health 的3D 生物繪圖儀

3D-Bioplotter是EnvisionTEC設(shè)計的系列3D打印解決方案，現(xiàn)已發(fā)布在Desktop Health下牌，主要用于組織工程研究。這些機器能夠處理用于計算機輔助組織工程 (CATE) 的各種生物材料。該過程涉及從 3D CAD 模型或從患者的 CT 圖像中獲得的數(shù)據(jù)對支架進行 3D 打印。材料可以液體、糊狀或凝膠的形式通過針頭擠出，并通過化學反應固化，從而產(chǎn)生 3D 部件。該機器配備了溫度控制和五個墨盒插槽，因此可以在一個過程中同時打印多種材料。可以使用的材料包括不同類型的有機硅，可用于制造軟組織、研究或作為其他醫(yī)療或技術(shù)應用的支撐材料。

圖片來源：EnvisionTEC/桌面健康

3Deus Dynamics 及其創(chuàng)新的硅膠 3D 打印方法

下一個解決方案有點不同，因為它是由 3Deus Dyanmics 開發(fā)的，并且在短期內(nèi)用于按需生產(chǎn)。然而，從中期來看，該公司希望將該解決方案作為專用于醫(yī)療應用的制造平臺提供。用于此解決方案的技術(shù)稱為動態(tài)成型，根據(jù) 3Deus Dynamics 的說法，可以將其視為增材制造沉積 (AMD) 的超前概念。從本質(zhì)上講，該工藝的工作原理是將液體沉積在一個微型澆注器中，該澆注器浸泡在顆粒狀介質(zhì)中，形成一個動態(tài)模具，在打印過程中支撐材料。物理粉末能夠在制造過程中支撐 3D 物體，從而可以避免形成打印塌陷，而柔性材料經(jīng)常會發(fā)生這種情況。它與硬度范圍廣（0-90Shore A）的所有硅膠（醫(yī)用級）兼容。您可以在下面的 Elkem Silicones 視頻中了解該技術(shù)的工作原理：

來自法國制造商 Tobeca 的 Nucleus 氣動擠出機

它本身不是 3D 硅膠打印機，但我們必須向您介紹法國定制機器制造商 Tobeca 開發(fā)的擠出機。它是一個獨立的系統(tǒng)，可以連接到任何現(xiàn)有的 FFF 機器。擠出機是一個塑料注射器，有多種尺寸可供選擇——從 5cc 到 50cc。它提供 0 至 8 巴的輸出壓力，并且易于清潔。硅膠是制造商在該擠出機上經(jīng)過試驗和測試的材料。

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圖片來源：托貝卡

SiO-Shaping 1601

Sterne Elastomere 是一家為醫(yī)療、食品和核能等行業(yè)生產(chǎn)有機硅材料的制造商，該公司發(fā)布了一款專為原型制作而開發(fā)的 3D 打印機——SiO-Shaping 1601。它于 2016 年推出，用于打印 100% 紫外線固化有機硅。該機器能夠設(shè)計 205 x 200 x 100 毫米的零件，最小打印層厚為 0.1 毫米。根據(jù)制造商的說法，它可以實現(xiàn)具有精細和精確飾面的零件，以及顏色可選的面板。2022年，新版本SiO-Shaping 2201誕生。這允許制造 500 x 500 x 500 毫米的較大零件。此外，3D 打印機還提供了使用不同類型硅膠的可能性，即標準（交聯(lián)）硅膠和氟化硅膠，這是一種耐油和碳氫化合物的材料。